Разработчики вакцин тщательно следят за длительностью иммунного ответа на существующие вакцины от COVID-19, пытаясь адаптировать свои препараты под изменяющиеся варианты вируса, чтобы обеспечить пациентам лучшую защиту. При этом не имеет значения, какой конкретно вариант вируса появится следующим.
По словам Деборы Фуллер (PhD, профессора микробиологии и вакцинологии в Медицинской школе Сиэтла, штат Вашингтон), разработка вакцин, доселе бывшая на втором плане, за последний год получила сильный толчок к быстрому развитию, следствием чего стал значительный прогресс в вакцинологии.
Она продолжает, что возникновение множества потенциальных вакцин менее чем за год невероятно удивительно. Это дает ученым внушительный массив средств и методов для борьбы с инфекционными заболеваниями в будущем.
Двухэтапная вакцинация — часть плана по обеспечению защищенности от COVID-19, но также этот процесс включает новые методики проведения вакцинации, такие как способы введения, при которых инъекционный путь оказывается не нужным, и более простые условия хранения, что поможет снизить нехватку вакцин.
Проблема транспортировки — первое серьезное препятствие, с которым сталкиваются такие исследовательские команды, как группа Фуллер. Она объясняет, что требует устранения все, что может нарушить холодовую цепь, т. е. необходима глубокая заморозка или охлаждение препарата. Возможность же хранения вакцины при комнатной температуре повысит ее доступность в тех частях мира, где трудно обеспечить холодные условия хранения.
Вакцины на основе мРНК, такие как продукты фирм Pfizer и Moderna, которые в настоящее время используются в США, являются наиболее чувствительными к температуре. Как отмечает Фуллер, одного взгляда на карту мира достаточно, чтобы понять, где возможно полноценное соблюдение холодовой цепи. По ее словам, компании, производящие вакцины на основе мРНК, работают над различными химическими соединениями, чтобы добиться устойчивости молекул при комнатной температуре.
Анна Блэкни (PhD, вакцинолог и доцент лаборатории Майкла Смита и Школы биомедицинской инженерии из университета Британской Колумбии, Ванкувер) заявляет, что вакцины, в основе которых лежит вирусный вектор, такие как препараты, производимые Johnson & Johnson и AstraZeneca, хранятся при гораздо более удобных (в практическом смысле) температурах. Повсеместное улучшение условий хранения скажется сразу, прежде чем ученые начнут проводить оценку применения этих вакцин.
Блэкни поясняет, что люди, которые были привиты любой из двух мРНК-содержащих вакцин, уже знают о возникновении неспецифических побочных явлений, таких как боль в мышцах и суставах конечностей (преимущественно верхних), лихорадка, общее недомогание. Это может быть связано с воздействием самой мРНК в вакцине. Оптимизация дозировок может нивелировать побочные эффекты при сохранении эффективности самого препарата.
Снижение побочных эффектов
В настоящее время разрабатываются вакцины, в состав которых входит мРНК, способная к самостоятельной амплификации. Они содержат большое количество антигенов для стимуляции сильного иммунного ответа, но количество клеток, зараженных вирусом, невелико. По словам Блэкни, когда мРНК окажется внутри клеток человека, и самих образцов молекулы будет немного, при добавлении в состав препарата белков репликации появится возможность автоматической амплификации самой мРНК. Предполагается, что выраженность побочных эффектов будет меньше. Фуллер добавляет, что при наличии сильного иммунного ответа вторая инъекция препарата может даже и не понадобиться.
По мере того, как вакцинация приобретает все больший размах, и угроза развития смертельных исходов от COVID-19 снижается, одной из следующих задач станет минимизация побочных эффектов. Как заявляет Грегори Поланд (доктор медицинских наук, руководитель Исследовательской вакцинологической группы Мейо в Рочестере, штат Миннесота), поскольку после вакцинации концентрация нативного вируса поддерживается на низком уровне (т. е. риск развития самого заболевания минимален), большинство людей, вероятно, откажутся терять пару рабочих дней из-за побочных эффектов.
В случае, если разработка некоторых потенциальных вакцин перейдет из теоретической плоскости в практическую, появится возможность полностью уйти от инъекционного способа введения. По крайней мере семь вакцин, не являющихся инъекционными по своей форме, находятся в стадии разработки; среди них версия препарата ChAdOx1 nCoV-19 от AstraZeneca (AZD1222).
По словам Фуллер, вакцины, которые можно вводить непосредственно в нос, могут, к примеру, обеспечивать защиту слизистых оболочек. Она объясняет, что для введения назальных вакцин не нужен квалифицированный медицинский работник, и у них есть дополнительное преимущество — индукция антител в респираторной системе для остановки распространения вируса еще до того, как он начнет массово заражать клетки.
Инъекции не нужны
Как заявляет Поланд, несколько исследовательских групп разрабатывают вакцины, способ введения которых заключается в том, чтобы прополоскать ротовую полость препаратом и проглотить его, а также таблетированную форму вакцины.
По словам Фуллер, это позволит человеку самостоятельно принимать вакцинный препарат. Она продолжает: «Представьте, если бы люди могли приобретать вакцины для самостоятельного введения в аптеках уже в начале пандемии. Возможно, сейчас мы бы уже забыли об этой проблеме».
Несмотря на быстрые темпы разработки вакцин против COVID-19, в этой области остаются нерешенные проблемы, что, вероятно, создаст препятствия для исследования вакцин против коронавируса.
Создание вакцины против многих вариантов вируса — вот главная цель и проблема всей этой сферы. Для многих инфекционных заболеваний, таких как ВИЧ и грипп, она сохраняет свою актуальность.
Некоторые ученые пытаются разработать вакцину, позволяющую создать иммунитет как против гриппа, так и против коронавируса. Как говорит Поланд, один из разработчиков вакцин против COVID-19, одной-единственной сессии иммунизации было бы достаточно для создания защиты населения от обоих вирусов.
Универсальные вакцины
Высокий уровень заболеваемости, смертности и длительно сохраняющихся симптомов, связанных с COVID-19, стал стимулом для запуска программ создания вакцин, способных защитить от всех вариантов коронавируса.
Как заявляет Поланд, на начальном этапе пандемии необходимо было действовать быстро, поэтому ученые сосредоточили усилия на наиболее приемлемых в тот момент способах. Генетические последовательности, кодирующие шипиковый белок вируса, — это те цели, на которых сосредоточили свое внимание ученые в попытках создать вакцину от уже циркулирующих штаммов COVID-19.
Теперь у исследователей есть время рассмотреть методы, с помощью которых можно будет добиться создания вакцины от всех вариантов вируса. Уже существующие вакцинные препараты, действующие узконаправленно, станут основой для будущих разработок. В их структуру можно будет вносить коррективы для соответствия вновь возникающим потребностям.
Фуллер поясняет, что сложность создания и применения вакцины от всех вариантов коронавируса заключается в том, что это невозможно в краткосрочной перспективе, а только по истечении ближайших пяти лет.
Еще более трудным, по ее словам, является идентификация наиболее генетически устойчивой части вируса, которая не будет подвержена множеству мутаций, но все же будет способствовать стимуляции иммунного ответа. Сложность проблемы заключается в том, что компоненты генетической системы вируса, подверженные частым изменениям, обладают низкой степенью иммуногенности.
Однако темпы разработки вакцин во время пандемии ускорились, что внушает надежду на скорое возникновение первой работающей вакцины против всех вариантов коронавируса.
Исследовательская группа Поланда разрабатывает версию вакцины на основе пептидов, молекулярными мишенями которой станут несколько вирусных антигенов. Тестирование поливалентной потенциальной вакцины, рассчитанной на двухэтапное введение, проходит в Исследовательском военном институте Уолтера Рида. Ученые разработали молекулярную платформу, которая позволит добавлять к ней антигены других коронавирусов для создания широкой и упреждающей защиты от нескольких видов и штаммов коронавирусов.
Исследователи также изучают возможность использования различных комбинаций вакцин для усиления иммунного ответа с помощью особого антигенного коктейля. В Соединенном Королевстве продолжается испытание последовательной иммунизации вакциной Pfizer на основе мРНК и вакциной AstraZeneca на основе аденовирусного вектора. Блэкни поясняет, что для мРНК-вакцин можно составить коктейль из нескольких последовательностей мРНК, которые кодируют разные части вируса.
